高中物理与数学思想的融合教学探讨

葛学昌

【摘要】物理知识点具有抽象性、丰富性、思维性等特性，传统模式的教学无法让学生开动思维和全方位地理解知识点，物理和数学的知识有一定的互通性，可以促进学生对于知识点的联想.数学思想的融合将知识更直白地展示在学生面前，激发学生对于物理学习的兴趣，让学生发现物理知识蕴藏在生活中，感受物理知识的魅力所在，从而提高学生的学习效率.本文首先阐述高中物理融入数学思想的重要性，又描述高中物理课程现状，总结高中物理和数學思想的联系，最后提出高中物理融入数学思想的相关策略.希望可以给相关人员一些参考.

【关键词】高中物理；数学思维；课堂教学

高中物理和数学之间具有依存性，数学是物理的基础，物理知识的学习和应用都要运用数学知识和思路，这也是高中物理融入数学思想的重要意义.结合数学思想学习物理知识，一定程度上将物理知识容易化，为学生学习物理知识减轻压力，有效提高学生探究物理知识的能力，促进学生主动学习物理.所以教师在进行高中物理的教学中适当融入数学思想，能够提升物理课堂的趣味性，促使学生积极学习物理知识，从而提升教师的教学质量和学生的学习效率.物理教学中不同阶段所需要的数学思想和方法也有所不同，让学生可以循序渐进地把数学思维用于物理学习，有效实现高中物理与数学思想的真正融合.

1 高中物理融入数学思想的重要性

1.1 激发学生的兴趣

在传统教学理念下，大部分学生对于物理的学习很吃力，降低了学生对于物理学习的兴趣，正因如此，高中学生对于物理的学习缺乏热情、缺乏兴趣还缺乏自主学习能力.高中物理的知识点有一定的难度，大部分知识不仅需要学生理解，更需要学生根据题目进行分析和运用，所以仅仅依靠教师的讲解是无法让学生掌握物理知识点的，要让学生对于物理产生兴趣，拥有自主学习能力，才能更好地掌握知识点.数学思想的融入提升了物理知识点的趣味性，降低物理知识点的学习难度，教师要让学生理解物理和数学的互通性，找到物理和数学的联系，提高学生学习的自主性，让学生真正理解物理知识蕴藏的趣味，才有助于后续的学习和发展.物理知识的学习，需要学生对知识点有熟练的运用能力，数学思想的有效融入，可以提高学生的思维灵活程度，让学生的思维得到扩展，引发学生的思考，从而进一步激发学生的兴趣，培养学生的学习能力.

1.2 加强学生的理解

高中物理的知识点大部分都很抽象化，无论是概念、定义还是公式，学生直接通过教师讲解的方式，理解物理知识点会有很大的难度，融入数学思维让学生对于课本内容有全方位的理解，方便学生后续对于物理的学习和知识点的运用.学生的物理成绩不理想的根本原因就是无法深入理解和灵活运用物理知识，数学思想的融入可以将原本抽象化的物理知识点简单化，让学生可以理解其中的逻辑性，找到物理题目的解题思路，加强对于物理知识点的了解和学习，让学生更加理解物理的学习方法，从而进一步提升物理成绩，为以后的学习奠定基础.所以，数学思想也是物理教学中的重要工具，数学的逻辑性与物理的逻辑性相通，数学的科学性、实际性与物理的抽象性互补，让学生感受两者的联系，从而进一步对于物理抽象化的知识进行理解［1］.由此可知，数学思维是物理教学的最好选择.

1.3 提高综合能力

高中学生的学业压力很大，选择最适宜的教学方法，加快学生对于知识点的认知，是减少学生压力的最好方法.高中物理对于高中学生的学习是一个巨大的挑战，采用对于物理的学习融入数学思想的方法，可以促进学生对于物理知识的掌握，数学的实际性融合物理的抽象性，可以更好地培养学生对于问题的判断，锻炼学生对于知识点的应用，同时在答题方面可以加强学生对于问题的分析能力.数学思想对于物理学习的融入，不仅提高了学生的学习效率和教师的教学质量，还扩展了学生的思维，培养了学生全面发展的能力，提高了学生的综合能力，这对于学生以后的学习和生活都有重大影响.高中对于学生的综合能力提升培养较少，数学思想的融入对学生未来综合能力的提升奠定了坚实的基础.

2 高中物理课程现状

2.1 难度的提升

我国在初中教学阶段，就设立了物理学科的学习，但是所学知识相对简单，主要是为了培养学生的物理思维.进入高中阶段，物理知识点的难度有了显著的提升，需要用物理的眼光看待各种问题，所以大部分学生对于物理的学习都很吃力.高中物理的学习，要学生透过课本上的知识，挖掘其深处的含义并灵活运用，这也是高中物理难度提升的一个关键点.普通教学方法很难让学生真正地理解知识的含义，根据题目灵活运用更是难上加难，所以教师需要完善教学方式，培养学生物理思维，让学生可以更好地掌握知识.

2.2 学生掌握情况

高中物理对于学生知识的掌握和灵活运用都有很高的要求，学生需要透彻地了解物理知识点，可以灵活运用知识点解决实际问题，才能在真正意义上掌握知识点［4］.大部分高中生对于物理的掌握情况都不是很好，主要原因是物理的思维方式不正确，对于物理的学习还停留在对表面知识的记忆，不能理解定义和公式背后的理论关系，所以对于简单的题目，可以通过代入公式的方法进行运算，但是对于需要灵活运用知识点的题目，学生就会出现找不到解题思路的问题，这也是学生对于知识点掌握不全面导致的，所以教师要加强学生对于知识点的掌握和灵活运用，为以后的学习奠定基础.

3 高中物理与数学思想的联系

3.1 类比思想

类比思维是把有相似属性的不同事物进行分析，不是将两个事物进行简单的比较［2］而是从某一事物的某些已知特征去推测另一半事物的相应特点存在的思维活动.类比是用逻辑思维进行推理，用高中物理和高中数学来说，高中物理的重点是质和运动，高中数学探究的是量和空间，质和量本来就有共通性，这也决定了数学和物理的共通性，所以将数学思想中的类比思想运用到高中物理当中，这是有效的结合，也能够促进学生对于两学科的共同进步.

3.2 数形结合

数形结合思想是数学中常用的思想，数学学习中问题的解决都是根据题目中的条件进行推理和运算得出相应的结论，条件和结论的联系，相对比在数的方向进行研究和分析不如在几何方向进行探讨更加清晰，利用数和形的结合运算，解决数学问题［3］.这种思想也适用于高中物理，矢量是既有大小又有方向的物理量，利用数形结合的方法，建立坐标系，可以更清晰地判断正负位移，更好地描述初位置和末位置的关系.

3.3 方程式

方程式也就是等式里有未知数，解方程是用已知条件求未知數值的求值的过程，方程式是“设元”的方式建立等式［2］.高中物理的内容，让学生根据已知现象和所给条件，去判断未知的现象，一般采取的解决方式都是先设定一个假设，再反向推理是否合理，但是这种方法会出现假设错误的情况，浪费做题时间.如果利用数学思想的方程思想，利用未知数的方法进行正向推导，可以降低物理学习的难度，提高学生的学习效率.

3.4 建立模型

建模思想也就是建立数学模型的思维方式，可以用于解决现实生活中的问题，数学方向可以在客观的角度描述情况、条件和其他隐含规律等，为实际生活和数学运用之间建立联系.建模思想应用到高中物理之中，可以防止学生被其他因素所影响，从问题中及时选取有用的信息，最后进行正确的分析.建立模型思想一般分为五个部分：对于问题的分析，合理化的提取重要信息，正确对模型进行建立，求出正确答案，最后再进行验证［3］.所以，建模思想就是把物理问题变换为数学问题进行解答，如果验证结果正确可以直接得出正确结论，如果验证结果错误就需要从重要条件提取开始再次计算，反复计算最后得出正确结论.

4 高中物理融入数学思想的相关策略

4.1 系统规划学习内容

教师要对高中物理中蕴含数学思想的内容进行整理，对数学思想有进一步的了解，分析出各种数学思想不同的表现形式，从而对物理教材内容进行融合，对于课程内容和授课方式全方位地整改.数学思想的准确融入，需要一个完整教学体系，才能对学生有帮助，让学生更好地理解和掌握物理知识，这也是数学思想融入物理学习的重要意义.完整的教学体系，需要让学生知道数学思想在物理学习的具体应用，哪一部分的物理知识运用哪一种数学思想，所以需要教师对于数学思想在物理知识中的定位有详细的了解，为学生制定出合理的教学方案，进一步引起学生的兴趣，提升物理教学质量.

4.2 引导学生学会数学思想

融入数学思想在物理学习中，改变了学生原本的学习方法，方式的改变需要时间，所以教师需要循序渐进地引导学生，不要急于求成.学生接受新的学习方法，需要经历一个从不理解到明白，再到接受和理解，最后才能运用到实际应用之中的过程，在这个过程中改变过程中可能出现大量问题，学生会有不能接受的心理反应，教师需要对于学生进行正确的引导，才能解决学生的问题和疑惑，更快地让学生接受这个学习方法，才能真正有效地提高学习效率［4］.教师在教学过程中，也需要给学生足够的理解空间，由浅入深地渗透数学思想，有接受的过程，才能让学生将数学思想准确地应用到物理学习中.

4.3 学生反复练习，教师反复渗透

高中物理融合数学思想的过程是漫长的，所以需要教师对数学思想有高度理解和详细的总结，数学思想方式多种多样，想要理解全部的数学思想方式，学生和教师都需要付出很大的努力.教师需要对课时反复研究，采用适合本班学生的教学方式，全面总结物理知识中的数学思想，才能在上课的时候渗透对应的数学思想，从而提高学生的学习效率.刚开始会觉得数学思想融入物理学习很难，学生必须反复练习，教师需要反复渗透，将高中物理与数学思想真正融合的时候，才能真正提高学习效率和教学质量.

4.4 有机结合

在高中物理中融入数学思想，是对物理学习的辅助作用，要根据学生情况对数学思想进行渗透.物理中很多知识点也不适合数学思想，所以教师要正确判断物理中数学思想的定位，数学思想融入物理教学，主要是培养学生灵活运用的能力.数学思想是帮助学生将物理知识简单化的工具，是高中物理的重要学习方法.教师是在高中物理中渗透数学思想，而不是把高中物理变成数学，所以要有机融合对于数学思想和高中物理，才能促进学生学习的积极性.

5 结语

总而言之，高中物理中融入数学思想可以降低物理的学习难度，锻炼学生的灵活运用能力，提高学生的学习效率.数学思想对于物理的学习起到推动的作用，教师的逐渐渗透和学生的主动练习，都为物理融入数学思想的成功奠定基础，通过师生的共同努力，增强高中物理的学习效果.

参考文献：

［1］王丽莉.高中物理教学中渗透数学思想方法的教学策略［J］.科技资讯，2021，19（04）：157-159.

［2］支文妍.浅谈数学思想方法在高中物理中的应用［J］.科技资讯，2021，19（05）：159-161.

［3］赵红梅.高中物理教学中数学思想方法的分类及渗透策略［J］.科技资讯，2021，19（04）：160-162.

［4］佘东波.在高中物理教学中如何应用数学思想与方法［J］.数码设计，2017，6（11）：254.